Cad é LED?

Cén é LED?

Míniú ar LED

Is iad na diodraíochtáilte (LED) ná ríomhphianacha a ndéanann siad solas nuair a thiteann siúl coire tríd. I dtionscal LED sine, bhí gaersín fósfach arsenaid (GaAsP), gaersín fosfach (GaP) agus alúmins fósfach arsenaid (AlGaAs) á n-úsáid. Cruthaíonn LEDí solas inmheánach trí mheascadh electroluminescence, rud atá tar éis nuair a thiteann siúl coire díreach tríd chrystal clúdaithe le comhcheantar PN.

Tá meascadh ag teastáil ó chur isteach oiriúnach de theicneolaíochtaí ón gcóras tríúil go cúigiúil. Nuair a bhíonn siúl coire díreach (IF) ann, cruthaíonn an comhcheantar p-n solas ag faobhar a aimsíonn an béim bheatha (Eg) den réimse gníomhach.

Conas Oibríonn Diodeacht Solais (LED)

Nuair a thiteann siúl coire díreach (IF) tríd an comhcheantar p-n den diod, cuirtear eileacáin íoschuidiúla isteach sa réimse p agus cuirtear eileacáin íoschuidiúla isteach sa réimse n. Tar éis an reicombination idir eileacáin agus uilleoga sa réimse p, cruthaítear fotóna.

Níos mó athruithe fuinnimh eileactrach tríd an bearna fuinneamha, darbh ainm reicombinations raidiach, a dhéanann fotóna (solas), agus athruithe shunt fuinneamha, darbh ainm reicombinations neamhraidh, a dhéanann fonóna (heat). Tá cáilíocht na solais do AlInGaP LEDí ginearálta agus InGaN LEDí do forchúinsí éagsúla léirithe sa tábla thíos.

Tá cáilíocht na LED éifeachtaí agus caillteanna ó athlochtú nuair a imearthaíonn an solas as an gcristal. Mar gheall ar an index refracta ard is minic a bhuailtear an t-solas siar isteach sa gcristal, ag laghdú ar a inteoigheacht sular féadfaí é a scapáil. Is é an t-éifeachtacht seo a léirítear sa mhéideamh mheasfhaein solais leorach atá mar shampla an éifeachtacht seachtrach.

Baineadh amach an t-eachtraíocht electroluminescence sa bhliain 1923 i bpiontai ghnách, ach ní raibh sé feidhmeach ag an am sin mar gheall ar a cháilíocht solais íseal. Ach, anois, tá an éifeachtacht méadaíodh go suntasach agus úsáidtear LEDí, ní hamháin i saincéimeanna, comharthaí, sainníomhna agus taispeántais, ach freisin i mbainistiú solais laethúil agus bóithre.

Dath na LED

Léirítear dath LEDí i dtéarmaí an fhuaime príomha (λd, i nm). Cruthaíonn AlInGaP LEDí na dathanna dearg (626 go 630 nm), dearg-oráiste (615 go 621 nm), oráiste (605 nm) agus ambear (590 go 592 nm). Cruthaíonn InGaN LEDí na dathanna glas (525 nm), gorm-glas (498 go 505 nm), agus gorm (470 nm). Bhaintear dath agus siúl coire díreach AlInGaP LEDí amach ó theocht an comhcheantair p-n.

Mar gheall ar theocht an comhcheantair p-n a bheith ag dul suas, laghdóidh an t-intensivite solais, dath príomha a chluiche síos chuig forchúins níos faide, agus siúl coire díreach a scuabadh síos. Is beag (c. 10%) an athrú i dtintes solais InGaN LEDí le teocht an timpeallchais ó − 20°C go 80°C. Cé go bhfuil an dath príomha InGaN LEDí ag athrú le siúl coire díreach LED; nuair a thiteann siúl coire díreach, dath príomha a chluiche síos chuig forchúins níos giorra.

Má tá tú ag lorg LEDí dathacha do thionscadal eolaithe, tá roinnt LEDí dathacha san áireamh i starter kits Arduino is fearr.

Dimming

Féadfar LEDí a dhímigh chun 10% dá chur chuige solais le laghdú ar siúl coire. Úsáidtear modh Pulse Width Modulation go ginearálta chun LEDí a dhímigh.

Ionraíocht

Tá an teocht comhcheantair (TJMAX) tábhachtach do fhadchair LED. Más maith leat an teocht seo, déanann sé damáiste don t-uisceadán. Mearsaítear saoil LEDí trí Mean Time Between Failures (MTBF), a ríomhaítear trí scrúdú ar LEDí go leor ag siúl coire stiúirde agus teocht go dtí go mbíonn leath acu buailte.

LEDí Bán

Tá LEDí bán á ndéanamh anois trí dhá mhodh: sa chéad modh, cuirtear chip LED dearg, glas, agus gorm le chéile sa phacáiste chun solas bán a chruthú; sa dara modh, úsáidtear phosphorescence. Gníomhaítear fluorescence sa phosphor atá incapsulated sa epoxy timpeall an chip LED trí chúrsa energaí gearr-wavelength ón t-úirlis InGaN.

Éifeachtacht Solais

Tá éifeachtacht solais LEDí mar shampla den flux solais (i lm) per unit fuinneamh consúmidh (i W). Tá cód éifeachtachtachta bhríomhaimeachta LEDí gorma ar ord 75 lm/W; LEDí dearga, thart ar 155 lm/W; agus LEDí ambear, 500 lm/W. Ag smaoineamh ar chailleadh de bharr athlochtú inmheánach, tá éifeachtacht solais ar ord 20 go 25 lm/W do LEDí ambear agus glas. Is é seo an t-éifeachtachtacht seachtrach agus is cosúil leis an t-éifeachtachtacht atá á n-úsáid do cineálacha solais eile.